Dopo aver toccato un paio di argomenti frivoli si ritorna al mitico post mattone in ambito scientifico. Un po' un classico in questo blog. Questa volta vorrei parlare del caricamento elettrostatico di un buco nero e di un meccanismo che dovrebbe produrre i positroni dei raggi cosmici.
Un plasma a contatto con una parete, carica la parete. Gli elettroni sono molto piu' mobili dei protoni, per via della massa piu' piccola, e quindi molto piu' elettroni che protoni colpiscono la parete. Questo maggior numero di elettroni che colpisce la parte, carica la parete negativamente ed instaura un campo elettrico sull'interfaccia plasma-parete.
Secondo alcuni studiosi, un buco nero potrebbe avere un comportamento del tutto simile. In questo caso pero' succede il processo opposto. Gli ioni hanno una massa maggiore degli elettoni e in prossimita' di un buco nero preferenzialmente vengono assorbiti dal buco ner. Pertanto entrano nel buco nero molti piu' protoni che elettroni, caricando positivamente il buco nero.
Ora sembra che il caricamento dei buchi neri possa avere una conseguenza importantissima nella creazione di antimateria. Visto che il buco nero si carica , si formano dei campi elettrici altissimi che portano alla creazione di antimateria per effetto Schwinger. Il campo elettrico cattura poi gli elettroni ed accelera i positroni.
Ora molti scienziati sono alla ricerca della firma di questo processo, e di positroni nei raggi cosmici fra 1 MeV e 100 MeV. Vediamo come si sviluppa la vicenda sono curioso di vedere i risvolti.
10 commenti:
prospettiva interessante..forse e' per un motivo diverso.. pero' un meccanismo del genere non controlla i fotoni.. quindi rimane inspiegato perche' la luce non esce da un buco nero, se questo fosse il meccansmo, ma magari c'e' un'altra spiegazione..
Il post l'ho trovato troppo figo! Cavoli non sapevo di questa affascinante teoria! Figo davvero.
L'unica cosa che non colgo e' la seguente: i protoni cadrebbero nel buco nero. Bene. Ma dove sono questi protoni? Scusate l'ignoranza, deduco che attorno ad un buco nero supermassivo ci sia una notevole quantita' di materia (nello spazio degli anni luce). Questa materia e' ionizzata dai raggi cosmici, dunque ci sono parecchi protoni liberi che possono cadere sul buco nero.
Ho capito qualcosa oppure ho fatto solo del gran casino???
Ciao
Grazie per il post Ste, lo trovo molto interessante anche se ora mi sta venendo il mal di testa a immaginare le linee del campo elettromagnetico prima e dopo l'orizzonte degli eventi :):):)
Ma forse la simmetria si conserva e non è per nulla complicato... non è che per caso hai qualche informazione in più sul modo in cui si prevede che l'informazione "carica" si propaghi all'interno del buco nero e sul modo in cui ci si aspetta poter misurare il tutto all'esterno (anche se non è necessario, certo, basta cercare i fasci di positroni).
Una domanda Ste, in questo modo il buco nero aumenta di massa no? anche se in un modo che tende ad attenuare l'effetto che ha generato la coppia elettrone-positrone, una conversione enrgia verso materia...
cool, cool...
la teoria e' affascinante, anche se e' una teoria di tipo classico in un contesto che di classico non ha nulla.
se guardate la teoria, a cui ho messo un link nell'update, e' stata fatta con le equazioni dei due fluidi di protoni ed elettroni e considerando l'equilibrio.
Per quello che dice alberto, se ne parla l'ultimo paragrafo dell'articolo, in cui si fanno esempi di balck hole con plasma attorno. quindi sembra che esistano.
Per quanto riguarda quello che dice Paolo, io non mi preoccuperei delle supercomplicazioni di relativita' generale e meccanica quantistica. Come vedi dall'articolo si tratta da calcoli che stanno su un foglietto :-D.
Se dico che anch'io mi ero accorto dell'errore, qualcuno ci crede?
Vorrei spezzare una lancia in favore di Stefano. Il suo non e' un errore poi cosi' grave. Lo scattering Thompson dipende in quel modo dalla massa proprio perche' a parita' di energia entrante, la velocita' degli elettroni e' piu' alta. Quindi la massa conta eccome, anche se non e' un effetto gravitazionale a far allontanare gli elettroni dal buco nero.
A parte questo dettaglio, e' interessante vedere anche qui come all'orizzonte di campo, il vuoto si rompa in coppie e+ e-... C'e' un mio ex prof di Fisica di Ts che si occupa di "polarizzazione del vuoto". Andate a vedere la pagina
http://www.ts.infn.it/physics/experiments/pvlas/
E' stupefacente vedere come l'astrofisica utilizzi strumenti anche "poveri" (intendo dire molto fenomenologici) per mettere su teorie affascinanti. Credo che sia la branca della fisica in cui la creativita' conti maggiormente. In altri campi ho come la sensazione che la metodologia soffochi un po' la fantasia del ricercatore.
Final remark.. Stefano stai attento a fare posts cosi' intensi.. cercando su Google "effetto Thompson", adesso appare il tuo blog in seconda o terza posizione. Roba da matti.. Dove va a finire la scienza (from textbook level up to the state-of-the-art?) Su un asciugamano giallo, of course....
Per cambiare discorso. Donadoni non ha bisogno di rescindere nessun contratto per smettere di essere il ct dell'Italia. Siccome non siamo arrivati alle semifinali, non c'e' alcuna estensione di contratto. Evviva la disinformazione! I giornali ci hanno fatto credere che la povera FIGC avrebbe dovuto sborsare 500 mile euro per licenziare l'"incompetente". Balle... Donadoni se ne va veramante a testa alta.. Nessun licenziamento necessario, ma un buono uscita se fossi in lui lo chiederei..
ciao Michele, grazie per le info utilissime e chiarificatrice. ho visto la pagina della polarizzazione del vuoto! incredibile che ci sia in Italia!
mi sembra che anche nell'abstract ci sia un errore non da poco:
because of higher mobility of protons than electrons, the black hole would acquire positive electric charge
Ho i miei dubbi che venga pubblicato...
CIAO DALL'ITALIA
LELA
ciao dal belgio :-)
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